JPH0620694A - アルカリ乾電池 - Google Patents
アルカリ乾電池Info
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- JPH0620694A JPH0620694A JP17958892A JP17958892A JPH0620694A JP H0620694 A JPH0620694 A JP H0620694A JP 17958892 A JP17958892 A JP 17958892A JP 17958892 A JP17958892 A JP 17958892A JP H0620694 A JPH0620694 A JP H0620694A
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- Y02E60/12—
Abstract
(57)【要約】
【目的】 負極活物質に水銀無添加の亜鉛合金、その集
電体として銅及び、銅合金を有するアルカリ電池であっ
て、集電体から発生する水素ガスを抑制した耐漏液性に
優れたアルカリ乾電池を提供することを目的とする。 【構成】 負極活物質に水銀無添加の亜鉛合金、その集
電体として銅及び、銅合金を有するアルカリ電池であっ
て、集電体表面に水素過電圧の高いＳｎ、Ｐｂ、Ｃｕの
うち少なくとも２種以上の金属元素からなる合金を０．
１０μｍ以上無電解メッキすることにより、集電体表面
に固着、又は食い込んだＦｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ及
び、その酸化物を隠蔽し水素ガス発生を抑制した耐漏液
性に優れたアルカリ乾電池。
電体として銅及び、銅合金を有するアルカリ電池であっ
て、集電体から発生する水素ガスを抑制した耐漏液性に
優れたアルカリ乾電池を提供することを目的とする。 【構成】 負極活物質に水銀無添加の亜鉛合金、その集
電体として銅及び、銅合金を有するアルカリ電池であっ
て、集電体表面に水素過電圧の高いＳｎ、Ｐｂ、Ｃｕの
うち少なくとも２種以上の金属元素からなる合金を０．
１０μｍ以上無電解メッキすることにより、集電体表面
に固着、又は食い込んだＦｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ及
び、その酸化物を隠蔽し水素ガス発生を抑制した耐漏液
性に優れたアルカリ乾電池。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルカリ乾電池の負極集
電体に関し、詳しくは負極活物質が水銀無添加の亜鉛合
金粉末であるアルカリ乾電池に本発明負極集電体を用い
た場合、電池内における水素ガス発生を抑制し、耐漏液
性を向上させるものである。
電体に関し、詳しくは負極活物質が水銀無添加の亜鉛合
金粉末であるアルカリ乾電池に本発明負極集電体を用い
た場合、電池内における水素ガス発生を抑制し、耐漏液
性を向上させるものである。
【０００２】
【従来の技術】亜鉛を負極活物質として用いたアルカリ
乾電池においては、亜鉛の腐食反応により、電池保存中
に水素ガスが発生し、電池内圧が増加して電解液を外部
へ押し出し、耐漏液性が低下するという問題があり、場
合によっては電池の破裂現象を伴う危険性もあった。
乾電池においては、亜鉛の腐食反応により、電池保存中
に水素ガスが発生し、電池内圧が増加して電解液を外部
へ押し出し、耐漏液性が低下するという問題があり、場
合によっては電池の破裂現象を伴う危険性もあった。
【０００３】その対策として、負極活物質である亜鉛の
水素過電圧を高め、亜鉛の腐食を防止し電池内部の水素
ガス発生を抑制する目的で水銀を添加した汞化亜鉛粉末
を負極活物質として用いることが一般的に行われてき
た。この亜鉛負極の集電体も、従来から銅あるいは銅合
金等の材質が一般に使用され、汞化亜鉛負極に接触する
ことにより集電体表面が汞化されていた。更に亜鉛の腐
食を助長する集電体表面の不純物、特にＦｅ、Ｎｉ、Ｃ
ｒ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ又は、これらの酸化物を除去し、水
素ガスの発生を抑制するために電池組立前に集電体表面
をアルカリ脱脂洗浄や酸または過酸化水素等の化学研磨
液で研磨する方法が用いられたり、また、水素過電圧の
高い金属を電解メッキした集電体が提案されている。
水素過電圧を高め、亜鉛の腐食を防止し電池内部の水素
ガス発生を抑制する目的で水銀を添加した汞化亜鉛粉末
を負極活物質として用いることが一般的に行われてき
た。この亜鉛負極の集電体も、従来から銅あるいは銅合
金等の材質が一般に使用され、汞化亜鉛負極に接触する
ことにより集電体表面が汞化されていた。更に亜鉛の腐
食を助長する集電体表面の不純物、特にＦｅ、Ｎｉ、Ｃ
ｒ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ又は、これらの酸化物を除去し、水
素ガスの発生を抑制するために電池組立前に集電体表面
をアルカリ脱脂洗浄や酸または過酸化水素等の化学研磨
液で研磨する方法が用いられたり、また、水素過電圧の
高い金属を電解メッキした集電体が提案されている。
【０００４】しかしながら、上記従来のような集電体の
洗浄、化学研磨による方法、及び水素過電圧の高い金属
を電解メッキした集電体によっても、水銀無添加の亜鉛
合金粉末では耐食性に優れ、しかも製品品質のバラツキ
を低減し、安定化を高い水準で達成したアルカリ乾電池
を得るには至っていなかった。
洗浄、化学研磨による方法、及び水素過電圧の高い金属
を電解メッキした集電体によっても、水銀無添加の亜鉛
合金粉末では耐食性に優れ、しかも製品品質のバラツキ
を低減し、安定化を高い水準で達成したアルカリ乾電池
を得るには至っていなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】アルカリ乾電池の負極
集電体として一般的に銅または真鍮等の銅合金からなる
集電体が用いられているが、所定の線径にするために一
般的に図１に示すような数段階の伸線製造工程により絞
り加工したものが使用されている。これらの絞り加工金
型は通常、超鋼あるいは、熱間工具鋼が使われるため、
これにより造られた集電体の表面には、鉄、ニッケル等
の金属の微細片が付着し、しかもその微細片は集電体表
面に食い込んで固着している場合が多い。
集電体として一般的に銅または真鍮等の銅合金からなる
集電体が用いられているが、所定の線径にするために一
般的に図１に示すような数段階の伸線製造工程により絞
り加工したものが使用されている。これらの絞り加工金
型は通常、超鋼あるいは、熱間工具鋼が使われるため、
これにより造られた集電体の表面には、鉄、ニッケル等
の金属の微細片が付着し、しかもその微細片は集電体表
面に食い込んで固着している場合が多い。
【０００６】従って、従来の方法である集電体のアルカ
リ脱脂処理ではそれら微細片を完全に除去できず、電池
の組立後において水素ガスの発生要因となる。
リ脱脂処理ではそれら微細片を完全に除去できず、電池
の組立後において水素ガスの発生要因となる。
【０００７】また、清浄作用のより効果的な酸や化学研
磨剤による研磨でも前記微細片が集電体の表面で深く食
い込んで固着しているものは完全に除去できず水素ガス
の発生要因となる。
磨剤による研磨でも前記微細片が集電体の表面で深く食
い込んで固着しているものは完全に除去できず水素ガス
の発生要因となる。
【０００８】また、種々の電解条件での電解メッキを施
した集電体の場合、表面に付着、及び露出したＦｅ、Ｎ
ｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ又は、これらの酸化物は隠蔽
できるが深く食い込んだＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍ
ｏ、Ｗ又は、これらの酸化物上にはメッキができずメッ
キ表面に発生するピンホールより上記同様水素ガスの発
生を増大させることになる。本発明は上記従来の問題を
解決するもので、アルカリ乾電池に水銀無添加の亜鉛合
金粉末を用いても水素ガスの発生を抑制して耐漏液性に
優れ、しかも製品品質のバラツキを低減し安定化させる
ことを目的とする。
した集電体の場合、表面に付着、及び露出したＦｅ、Ｎ
ｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ又は、これらの酸化物は隠蔽
できるが深く食い込んだＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍ
ｏ、Ｗ又は、これらの酸化物上にはメッキができずメッ
キ表面に発生するピンホールより上記同様水素ガスの発
生を増大させることになる。本発明は上記従来の問題を
解決するもので、アルカリ乾電池に水銀無添加の亜鉛合
金粉末を用いても水素ガスの発生を抑制して耐漏液性に
優れ、しかも製品品質のバラツキを低減し安定化させる
ことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らはこの目的に
沿って鋭意研究の結果、水銀無添加の亜鉛合金粉末をア
ルカリ乾電池に用いた場合、集電体表面に固着する不純
物、特に集電体の伸線製造工程で容易に固着し得るＦ
ｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ又は、これらの酸化物
等の微細片が水素の発生を増大させることがわかった。
しかも水素ガスが連続的に発生する部位は不純物が集電
体の表面上に微量偏在する場所であることを突き止め
た。これらの知見より、集電体の表面に固着する不純物
を水素過電圧の高いＳｎ、Ｐｂ、Ｃｕのうち少なくとも
２種以上の金属元素からなる合金を無電解メッキするこ
とで隠蔽することにより水素の発生を抑制し、耐食性を
向上させることができることから本発明に到達した。
沿って鋭意研究の結果、水銀無添加の亜鉛合金粉末をア
ルカリ乾電池に用いた場合、集電体表面に固着する不純
物、特に集電体の伸線製造工程で容易に固着し得るＦ
ｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ又は、これらの酸化物
等の微細片が水素の発生を増大させることがわかった。
しかも水素ガスが連続的に発生する部位は不純物が集電
体の表面上に微量偏在する場所であることを突き止め
た。これらの知見より、集電体の表面に固着する不純物
を水素過電圧の高いＳｎ、Ｐｂ、Ｃｕのうち少なくとも
２種以上の金属元素からなる合金を無電解メッキするこ
とで隠蔽することにより水素の発生を抑制し、耐食性を
向上させることができることから本発明に到達した。
【００１０】
【作用】銅または銅合金からなる集電体の表面にＦｅ、
Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ又は、これらの酸化物の微
細片が付着すると、その微細片は水素過電圧が小さいの
で、アルカリ乾電池の亜鉛負極中にこの集電体を挿入す
ると、水素ガスを発生する。特に水銀無添加の亜鉛合金
粉末をアルカリ電池用負極活物質に用いると、汞化した
亜鉛合金粉末に比べて水素ガスの発生が著しい。そこで
前記集電棒において、その製造工程で固着、食い込んだ
微細なＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ又は、これら
の酸化物を水素過電圧の高いＳｎ、Ｐｂ、Ｃｕのうち少
なくとも２種以上の金属元素からなる合金で無電解メッ
キすることにより、その特徴である集電体のキズの深部
又は、くぼんだ深部まで比較的均一にメッキでき固着及
び、食い込んだ微細な不純物を水素過電圧の高いＳｎ、
Ｐｂ、Ｃｕのうち少なくとも２種以上の金属元素からな
る合金で覆い隠蔽することができる。従って、水銀無添
加の亜鉛合金粉末に本発明の集電体を用いても水素ガス
の発生が抑制され、耐漏液性に優れた高品質の水銀無添
加アルカリ乾電池を提供することができる。
Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ又は、これらの酸化物の微
細片が付着すると、その微細片は水素過電圧が小さいの
で、アルカリ乾電池の亜鉛負極中にこの集電体を挿入す
ると、水素ガスを発生する。特に水銀無添加の亜鉛合金
粉末をアルカリ電池用負極活物質に用いると、汞化した
亜鉛合金粉末に比べて水素ガスの発生が著しい。そこで
前記集電棒において、その製造工程で固着、食い込んだ
微細なＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ又は、これら
の酸化物を水素過電圧の高いＳｎ、Ｐｂ、Ｃｕのうち少
なくとも２種以上の金属元素からなる合金で無電解メッ
キすることにより、その特徴である集電体のキズの深部
又は、くぼんだ深部まで比較的均一にメッキでき固着及
び、食い込んだ微細な不純物を水素過電圧の高いＳｎ、
Ｐｂ、Ｃｕのうち少なくとも２種以上の金属元素からな
る合金で覆い隠蔽することができる。従って、水銀無添
加の亜鉛合金粉末に本発明の集電体を用いても水素ガス
の発生が抑制され、耐漏液性に優れた高品質の水銀無添
加アルカリ乾電池を提供することができる。
【００１１】
【実施例】以下、実施例および比較例に基づいて本発明
を具体的に説明する。
を具体的に説明する。
【００１２】実施例 前記図１に示す製造工程で得られた真鍮製線材を直径
１．５mm長さ３０mmに加工した負極集電体を（株）シミ
ズ製メッキ液テクノヒューズ（商品名）を用いてＳｎ−
Ｐｂ合金無電解メッキし、メッキ厚さ０．０５μｍ、
０．１０μｍ、０．１５μｍ、０．２０μｍを用意し
た。
１．５mm長さ３０mmに加工した負極集電体を（株）シミ
ズ製メッキ液テクノヒューズ（商品名）を用いてＳｎ−
Ｐｂ合金無電解メッキし、メッキ厚さ０．０５μｍ、
０．１０μｍ、０．１５μｍ、０．２０μｍを用意し
た。
【００１３】こうして得られた集電体を負極集電体とし
て図２に示すアルカリマンガン電池ＬＲ６を組立て本実
施例１，２，３，４とした。図２において、１は二酸化
マンガンに導電材として黒鉛を添加し成形した正極合
剤、２は水酸化カリウムを溶解させたアルカリ電解液に
ゲル化剤と共に水銀無添加の亜鉛合金粉末を分散させた
ゲル状亜鉛負極である。３はセパレータ、４は負極集電
体、５は正極端子キャップ、６は金属ケース、７は電池
の外装缶、８は封口ガスケット、９は負極端子をなす底
板である。
て図２に示すアルカリマンガン電池ＬＲ６を組立て本実
施例１，２，３，４とした。図２において、１は二酸化
マンガンに導電材として黒鉛を添加し成形した正極合
剤、２は水酸化カリウムを溶解させたアルカリ電解液に
ゲル化剤と共に水銀無添加の亜鉛合金粉末を分散させた
ゲル状亜鉛負極である。３はセパレータ、４は負極集電
体、５は正極端子キャップ、６は金属ケース、７は電池
の外装缶、８は封口ガスケット、９は負極端子をなす底
板である。
【００１４】比較例 比較例として、次の２種の負極集電体を用い実施例と同
様にしてアルカリ乾電池ＬＲ６を組立て比較例Ａ，Ｂと
した。
様にしてアルカリ乾電池ＬＲ６を組立て比較例Ａ，Ｂと
した。
【００１５】Ａ−過酸化水素、硫酸の混液で化学研磨し
た真鍮製集電棒 Ｂ−電解法によりＳｎ−Ｐｂ合金メッキ（５μｍ）した
真鍮製集電棒 このようにして、本実施例および比較例の電池各１００
００個を常温に３ケ月貯蔵した後の漏液個数（目視判
定）の結果を表１に示す。
た真鍮製集電棒 Ｂ−電解法によりＳｎ−Ｐｂ合金メッキ（５μｍ）した
真鍮製集電棒 このようにして、本実施例および比較例の電池各１００
００個を常温に３ケ月貯蔵した後の漏液個数（目視判
定）の結果を表１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１に示す結果より、本発明である実施例
は集電体の無電解メッキ、そのメッキ厚が０．１μｍ以
上のものはまったく漏液せず、実用的な耐漏液性が確保
できる。しかし、０．０５μｍでは漏液が発生した。
又、漏液した電池は多量のガスを発生しており集電体の
表面からＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉ等が検出された。これは０．
０５μｍ以下では表面に食い込んでいるＦｅ、Ｎｉ、Ｃ
ｒ等の微細片が無電解メッキのＳｎ−Ｐｂ合金で完全に
隠蔽できないためと考えられる。一方、比較例Ａ，Ｂに
おいては多数の漏液が発生し、いずれの集電体表面から
もＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉ等が検出された。この理由として、
比較例Ａの化学研磨では表面に付着した程度の微細不純
物であれば除去可能であるが表面に深く食い込んだもの
については溶解除去できなかったと考えられる。また、
比較例Ｂの真鍮地にＳｎ−Ｐｂ合金電解メッキを施した
ものは無電解メッキと異なり、くぼんだ所に存在するＦ
ｅ、Ｎｉ、Ｃｒ等がＳｎ−Ｐｂ合金で完全に隠蔽できな
かったためと思われる。
は集電体の無電解メッキ、そのメッキ厚が０．１μｍ以
上のものはまったく漏液せず、実用的な耐漏液性が確保
できる。しかし、０．０５μｍでは漏液が発生した。
又、漏液した電池は多量のガスを発生しており集電体の
表面からＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉ等が検出された。これは０．
０５μｍ以下では表面に食い込んでいるＦｅ、Ｎｉ、Ｃ
ｒ等の微細片が無電解メッキのＳｎ−Ｐｂ合金で完全に
隠蔽できないためと考えられる。一方、比較例Ａ，Ｂに
おいては多数の漏液が発生し、いずれの集電体表面から
もＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉ等が検出された。この理由として、
比較例Ａの化学研磨では表面に付着した程度の微細不純
物であれば除去可能であるが表面に深く食い込んだもの
については溶解除去できなかったと考えられる。また、
比較例Ｂの真鍮地にＳｎ−Ｐｂ合金電解メッキを施した
ものは無電解メッキと異なり、くぼんだ所に存在するＦ
ｅ、Ｎｉ、Ｃｒ等がＳｎ−Ｐｂ合金で完全に隠蔽できな
かったためと思われる。
【００１８】Ｓｎ−Ｃｕ合金、Ｃｕ−Ｐｂ合金、及びＳ
ｎ−Ｐｂ−Ｃｕ合金についても、前記の試験を行ない全
く同様の効果を得た。
ｎ−Ｐｂ−Ｃｕ合金についても、前記の試験を行ない全
く同様の効果を得た。
【００１９】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の集電体を
使用すれば水銀無添加の亜鉛合金粉末をアルカリ乾電池
の負極活物質に用いても、水素ガスの発生を抑制し耐漏
液性に優れた良品質の製品を提供できる。
使用すれば水銀無添加の亜鉛合金粉末をアルカリ乾電池
の負極活物質に用いても、水素ガスの発生を抑制し耐漏
液性に優れた良品質の製品を提供できる。
【図１】集電体に用いる銅及び銅合金線材の製造工程図
【図２】アルカリ乾電池ＬＲ６の側断面図
１ 正極合剤 ２ ゲル状亜鉛負極 ３ セパレータ ４ 負極集電体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 啓介 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】負極活物質として水銀無添加の亜鉛合金粉
末からなる負極を電池の中心部に設定し、この負極の外
周にセパレータを介して設定された正極と、負極内に集
電体として挿入された銅または銅合金からなる集電体と
を備えてなるアルカリ乾電池であって、上記集電体にお
いてその表面にＳｎ、Ｐｂ、Ｃｕのうち少なくとも２種
以上の金属元素からなる合金を無電解メッキした集電体
を用いるアルカリ乾電池。 - 【請求項２】前記合金無電解メッキ厚が０．１μｍ以上
である請求項１記載のアルカリ乾電池。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17958892A JPH0620694A (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | アルカリ乾電池 |
| US07/958,717 US5445908A (en) | 1991-10-17 | 1992-10-09 | Alkaline dry cell |
| AU26368/92A AU641597B2 (en) | 1991-10-17 | 1992-10-13 | Alkaline dry cell |
| CA002080550A CA2080550C (en) | 1991-10-17 | 1992-10-14 | Alkaline dry cell |
| DE69224579T DE69224579T2 (de) | 1991-10-17 | 1992-10-14 | Alkalische Trockenzelle |
| EP92117547A EP0537709B1 (en) | 1991-10-17 | 1992-10-14 | Alkaline dry cell |
| KR1019920018949A KR0150230B1 (ko) | 1991-10-17 | 1992-10-15 | 알칼리건전지 |
| CN92111516A CN1042378C (zh) | 1991-10-17 | 1992-10-17 | 碱性干电池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17958892A JPH0620694A (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | アルカリ乾電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0620694A true JPH0620694A (ja) | 1994-01-28 |
Family
ID=16068359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17958892A Pending JPH0620694A (ja) | 1991-10-17 | 1992-07-07 | アルカリ乾電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0620694A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4841360A (en) * | 1986-08-29 | 1989-06-20 | Agfa - Gevaert Aktiengesellschaft | Apparatus and method for the reproduction of colored originals with gray balance and/or contrast adjustment |
| US4893178A (en) * | 1986-07-29 | 1990-01-09 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Simulator for automatic photographic printing apparatus including inversion circuitry and spectral characteristic compensation |
| JP2006004900A (ja) * | 2004-05-20 | 2006-01-05 | Sony Corp | アルカリ乾電池 |
| JP2006172908A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Sony Corp | アルカリ電池 |
| JP2006196363A (ja) * | 2005-01-14 | 2006-07-27 | Fdk Energy Co Ltd | 定電気容量アルカリ乾電池 |
-
1992
- 1992-07-07 JP JP17958892A patent/JPH0620694A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4893178A (en) * | 1986-07-29 | 1990-01-09 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Simulator for automatic photographic printing apparatus including inversion circuitry and spectral characteristic compensation |
| US4841360A (en) * | 1986-08-29 | 1989-06-20 | Agfa - Gevaert Aktiengesellschaft | Apparatus and method for the reproduction of colored originals with gray balance and/or contrast adjustment |
| JP2006004900A (ja) * | 2004-05-20 | 2006-01-05 | Sony Corp | アルカリ乾電池 |
| JP2006172908A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Sony Corp | アルカリ電池 |
| JP2006196363A (ja) * | 2005-01-14 | 2006-07-27 | Fdk Energy Co Ltd | 定電気容量アルカリ乾電池 |
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